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轧制厚度及板型控制


张力AGC在生产中的应用
冷轧生产中:冷连轧机的末机架,为了保证板形,以及 轧制薄而硬的带钢,因轧辊压扁严重等情况,不宜用辊缝 作为调节量,往往是采用张力法来控制厚度。
2、调张力
原 利用前后张力来改变轧件塑性变形曲线的斜率以 理 控制厚度。
举 当来料有厚差ΔH(增加)时,轧件出口厚度出现 例 偏差Δh,如何通过调张力来控制厚度?
调 加大张力,使B’斜率改变(变为B’’),从而可 整 以在S0不变的情况下使h保持不变。
3、调பைடு நூலகம்制速度
轧制速度的变化影响到张力、温度和摩擦系数等因素的 变化。故可通过调速来调张力和温度,从而改变厚度。
3、张力变化的影响
张力↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓
张力对轧 出厚度的 影响
4、轧制速度变化的影响
通过影响摩擦系数和变形抗力来改变轧制压力。
摩擦系数↓→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓
摩擦系数 对轧出厚 度的影响
5、原始辊缝的影响 原始辊缝减小,板厚度变薄。
特点 滞后的调节手段; 调整的精确度高。
(2)前馈式厚度自动控制系统(前馈式AGC)
前馈式厚度自动控制
控制原理:测厚仪安装在轧机入口侧,测量出其入口 厚度H,并与给定厚度值H0相比较,当有厚度偏差ΔH时, 便预先估计出可能产生的轧出厚度偏差Δh,确定为消除 此Δh值所需的辊缝调节量ΔS ,当执行机构完成调节时, 检测点正好到达辊缝处,厚差消失。
根据弹跳方程绘制成的曲线(近似一条直线)――轧机弹 性变形曲线,用A 表示。
A
(2)轧件的塑性曲线 根据轧制压力与压下量的关系绘制出的曲线――轧件塑性
变形曲线,用B表示。
B
(3)弹塑性曲线的建立 将轧机弹性变形曲线与轧件塑性变形曲线绘制在一个坐标
系中,称为弹塑性曲线,简称P-h图。
注 A线与 B线交点的纵坐标为轧制力 意 A线与 B线交点的横坐标为板带实际轧出厚度
特点
超前的控制手段 用来控制入口厚度波动引起的轧出厚度波动。
(与反馈式配合使用)
(3)厚度计式厚度自动控制系统(厚度计AGC或P-AGC)
控制原理:实际的辊缝值由辊缝仪检测,经自整角机将 信号送给编码器,由编码器将模拟量变为数字量,通过计算 机进行辊缝差的运算。实际的轧制压力由压头检测,经计算 机进行压力差运算。然后再将辊缝S0与轧机的弹跳值相加便 得实际轧出厚度h。再经AGC运算得消除厚差Δh所需的辊 缝调节量ΔS,通过APC和可控硅调速系统,调节辊缝来消 除此时的厚度偏差Δh。
厚度自动控制和板形控制
板带材轧制中的厚度控制 横向厚差与板形控制技术
项目1 板带材轧制中的厚度控制
一、厚度自动控制的工艺基础
1.p-h图的建立
(1)轧制时的弹性曲线 轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。 轧出厚度:h=S0 +P/K―――轧机的弹跳方程
S0 ――空载辊缝 P――轧制压力 K――轧机的刚度系数
2. p-h图的运用
由p-h图看出:无论A线、B线发生变化,实际厚度都要 发生变化。
保证实际厚度不变就要进行调整。
例如:B线发生变化(变为B‘),为保持厚度不变,A线 移值A',是交点的坐标不变。
C线――等厚轧制线
作用:板带厚度控制的工艺基础
板带厚度控制的实质:不管轧制条件如何变化,总要使A 线和B线交到C线上。
克服反馈式AGC的检测滞后; 特点 可以消除轧件及工艺方面等多种原因造成的厚差;
控制精度较低。
(4)张力式厚度自动控制系统(张力AGC) 控制原理:由测厚仪直接测得带钢轧出厚度偏差,改
变张力系统的张力设定值,以改变轧制压力,或直接改变轧 制速度来控制带钢轧出厚度。
使用范围:张力法只用于调节小厚度偏差的情况,作 为精调。
(3)执行机构(主电机、压下装置等):接受控制器输出 的控制信号,及时把控制量调整到位。
(4)被控对象:指轧制变形区、生产设备等。
3. 厚度自动控制系统的基本型式
(1)反馈式厚度自动控制系统(反馈式AGC)
反馈式厚度自动控制
控制原理: 测厚仪安装在轧机出口侧,测量出实际轧出 厚度,并与给定厚度值相比较,当有厚度偏差时,便计算出 所需的辊缝调节量ΔS,然后由执行机构(压下螺丝)作相 应的调节,以消除厚度偏差。
原始辊缝 对轧出厚 度的影响
三、板带厚度控制的方法
1、调压下
原理:改变原 始辊缝
(1)来料厚 度发生变化 的调整
(2)张力、轧制速度、轧制温度及摩擦系数等变化的调整
(3)压下调整量ΔS0的计算
问题一 ΔS0与ΔH的关系
问题二 ΔS0与Δh的关系 提示: K= tanα
M=tanβ
ΔS0与入口厚度偏差ΔH的关系:
干扰
给定 环节
比较 环节
校正 环节
放大 环节
执行 机构
被控 对象
输出量
反馈 回路
检测 装置
厚度自动控制的原理框图
2. 厚度自动控制系统的组成
(1)检测装置(测厚仪、测压仪、张力计等):用来检测 实际值并反馈到系统输入端。 (2)控制器(调节器、放大器、校正器等):根据实测值与 给定值相比较计算被控量,并反馈到系统输出端。
ΔS0 tanα=ΔH tanβ ΔS0=ΔH tanβ/ tanα ΔS0 =ΔH M/K M-轧件的塑性刚度系数(M=tanβ) K-轧机的刚度系数(K= tanα)
ΔS0与出口厚度偏差Δh的关系
Δh tanβ=tanα(ΔS0-Δh)
整理后得:Δh/ΔS0=K/(M+K) ΔS0=Δh(M+K)/ K
p-h图
二、板带厚度变化的原因和特点
影响板带厚度变化的因素: 1、轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响 温度↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓
变形抗力 对轧出厚 度的影响
2、来料厚度不均匀的影响
来料厚度↓→压下量↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓
来料厚度 对轧出厚 度的影响
在实际生产中为了达到精确控制厚度的目的,往往是将多 种厚控方法有机的结合起来使用,才能取得更好的效果。
注意
最主要、最基本、最常用的是调压下
四、厚度自动控制的原理及基本型式
1.厚度自动控制的基本原理
通过测厚仪或传感器(如辊缝仪和压头等)对带钢实际轧出 厚度连续地进行测量,并根据实测值与给定值相比较后的偏 差信号,借助于控制回路和装置或计算机的功能程序,改变 压下位置、张力或轧制速度,把板带厚度控制在允许偏差范 围之内。
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